1773: O interior da Terra flui mais dinamicamente do que se pensava

NASA

Cientistas liderados pela portuguesa Ana Ferreira concluíram que o manto terrestre flui mais dinamicamente do que se pensava, com implicações no arrefecimento mais rápido do interior da Terra e na evolução do planeta.

O manto, que controla a ocorrência de sismos e erupções vulcânicas, é a camada da estrutura interna da Terra que fica entre a crosta e o núcleo. Há um manto superior, entre os cerca de 30 e 660 quilómetros de profundidade, e um inferior, entre os 660 e os cerca de 3.000 quilómetros de profundidade.

No manto, o movimento do material rochoso muito quente que o compõe, em estado mais pastoso ou mais fluido consoante a profundidade, caracteriza-se por ser muito lento ao longo do tempo. A tese que prevalecia é que esse movimento aumentava a uma profundidade até 660 quilómetros (manto superior).

Ana Ferreira, investigadora do Departamento de Ciências da Terra da University College London, no Reino Unido, e a sua equipa descobriram que o manto inferior é, afinal, na zona mais no topo, mais dinâmico do que se pensava anteriormente.

“Se é mais dinâmico, isto sugere que o interior do nosso planeta esteja a arrefecer mais rapidamente”, assinalou à Lusa a especialista em sismologia, explicando que o arrefecimento do interior da Terra se deve ao calor que é transmitido do núcleo, formado por ferro líquido muito quente, para o manto e do manto para a crosta.

Segundo os autores do estudo, publicado na revista Nature Geoscience, a descoberta poderá ajudar a entender a própria dinâmica da evolução da Terra e de outros planetas do Sistema Solar, como Vénus, que é semelhante à Terra em termos de tamanho, massa e composição, mas que não tem placas tectónicas.

“Percebendo a dinâmica do nosso planeta com mais detalhe, no futuro ajudará a perceber a origem das placas tectónicas e da própria vida na Terra”, sustentou Ana Ferreira, acrescentando que as placas tectónicas mantêm “o clima estável” no planeta.

O grupo coordenado pela investigadora portuguesa descobriu que o topo do manto terrestre inferior é mais dinâmico do que se pensava antes, sobretudo na América do Sul, no Japão, nas Filipinas e no Tonga, zonas onde “antigos fundos de oceanos, densos e frios” atravessaram o manto terrestre ao longo de milhões de anos.

Para chegar a esta conclusão, a equipa, que incluiu cientistas de Itália e da Coreia do Sul, construiu imagens computorizadas do interior da Terra a partir das ondas sísmicas resultantes de tremores de terra e que foram registadas nos últimos 20 anos por sismógrafos um pouco por todo o mundo.

Depois, com métodos computacionais avançados, simulou a evolução do manto terrestre e verificou a compatibilidade dos cenários com as imagens.

De acordo com Ana Ferreira, o mecanismo de movimento que “domina no manto superior” é igualmente extensível ao manto inferior, com os especialistas a atribuírem este movimento a “defeitos nas redes cristalinas das rochas a grande escala” que o compõem.

Numa próxima etapa da investigação, a mesma equipa científica pretende aferir se a mesma dinâmica do manto terrestre se se verifica em regiões em que “material quente”, fruto da “interacção entre manto e núcleo”, subiu para superfície. São “candidatos” a essas regiões, como chama Ana Ferreira, os arquipélagos dos Açores, das Canárias, do Hawai, das Galápagos e do Tonga.

ZAP // Lusa

Por Lusa
27 Março, 2019

[vasaioqrcode]

 

1612: Terramoto na Bolívia revelou uma cadeia montanhosa “escondida” nas profundezas da Terra

Kyle McKernan / Princeton University

Um forte terramoto, que atingiu a Bolívia em 1994, ajudou um grupo de investigadores a estudar uma “fronteira” entre o manto superior e inferior da Terra.

A maioria das crianças na escola aprende que a Terra tem três (ou quatro) camadas: a crosta, o manto e e o núcleo, que, por vezes, é dividido entre núcleo interior e exterior. Isto não está errado, mas exclui outras camadas que os cientistas têm identificado no interior da Terra, incluindo a zona de transição dentro do manto.

Num estudo publicado na revista Science, Jessica Irving e Wenbo Wu, geofísicos da Universidade de Princeton , em colaboração com Sidao Ni, do Instituto de Geodésia e Geofísica da China, usaram dados de um enorme terramoto na Bolívia para encontrar montanhas e outras topografias na base da zona de transição, uma camada de 660 quilómetros que separa o manto superior e inferior.

Para espiar profundamente a Terra, os cientistas usam as ondas mais poderosas do planeta, que são geradas por terramotos massivos.

Os grandes terramotos são mais poderosos que os pequenos – a energia aumenta 30 vezes a cada degrau da escala Richter. A investigadora obtém os melhores dados de terramotos de magnitude 7,0 ou mais, enquanto as ondas de choque que enviam em todas as direcções podem viajar através do núcleo para o outro lado do planeta – e vice versa.

Para este estudo, os principais dados vieram das ondas captadas após um terramoto de magnitude 8,2 – o segundo maior terramoto já registado – que abalou a Bolívia em 1994.

“Terramotos tão grandes não acontecem com frequência”, disse. “Temos sorte agora que temos muito mais sismógrafos do que há 20 anos. A sismologia é um campo diferente do que era há 20 anos entre instrumentos e recursos computacionais ”.

De acordo com um comunicado publicado pela Universidade de Princeton, sismólogos e cientistas de dados usam computadores poderosos para simular o complicado comportamento das ondas de dispersão na Terra profunda.

A tecnologia depende de uma propriedade fundamental das ondas: a capacidade de dobrar e saltar. Assim como as ondas de luz podem reflectir num espelho ou refractar ao passar por um prisma, ondas de terramotos viajam directamente através de rochas homogéneas, mas refletem ou refractam quando encontram qualquer limite ou rugosidade.

“Sabemos que quase todos os objectos têm aspereza da superfície e, portanto, dispersam a luz”, disse Wu. “É por isso que podemos ver estes objectos – as ondas espalhadas carregam as informações sobre a aspereza da superfície. Neste estudo, investigamos ondas sísmicas dispersas que viajavam dentro da Terra para restringir a aspereza do limite de 660 quilómetros da Terra.”

Os investigadores ficaram surpresos com o quão difícil este limite é – mais áspero do que a camada superficial em que todos vivemos. “A topografia mais forte do que as Montanhas Rochosas ou os Apalaches está presente no limite de 660 quilómetros”, disse Wu.

O modelo estatístico não permitia determinações precisas de altura, mas há probabilidades de estas montanhas serem maiores do que qualquer coisa na superfície da Terra. A aspereza não foi igualmente distribuída.

Assim como a superfície da crosta tem chão oceânico suave e montanhas enormes, o limite de 660 quilómetros tem áreas irregulares e áreas lisas. Os cientistas também examinaram uma camada de 410 quilómetros abaixo, no topo da “zona de transição” do manto e não encontraram rugosidade semelhante.

“As camadas profundas da Terra são tão complicadas como o que observamos na superfície”, disse a sismóloga Christine Houser, do Instituto de Tecnologia de Tóquio.

“Encontrar mudanças de elevação entre um e três quilómetros num um limite que tenha mais de 660 quilómetros de profundidade com recurso a ondas que viajam por toda a Terra é um feito inspirador. As descobertas sugerem que, à medida que os terramotos ocorrem, continuaremos a detectar novos sinais de pequena escala que revelam novas propriedades das camadas da Terra”.

A presença de rugosidade no limite de 660 quilómetros tem implicações significativas para entender como o planeta se formou e continua a funcionar. A camada divide o manto, que representa cerca de 84% do volume da Terra.

Durante anos, os geo-cientistas debateram o quão importante é este limite. Em particular, investigaram como o calor viaja através do manto – se as rochas quentes são levadas suavemente do limite do manto central até o topo do manto ou se a transferência é interrompida neste camada.

Algumas evidências geoquímicas e mineralógicas sugerem que o manto superior e inferior são quimicamente diferentes, o que suporta a ideia de que as duas secções não se misturam termicamente ou fisicamente.

As áreas mais lisas do limite de 660 quilómetros podem resultar de uma mistura vertical mais completa, enquanto as áreas montanhosas mais ásperas podem-se ter formado onde o manto superior e inferior não se misturam.

Além disso, a rugosidade, que existia em grandes, moderadas e pequenas escalas, poderia, teoricamente, ser causada por anomalias de calor ou por heterogeneidades químicas. Mas, por causa da forma como o calor transportado dentro do manto, qualquer anomalia térmica em pequena escala seria suavizada em poucos milhões de anos. Isto deixa apenas diferenças químicas para explicar a aspereza de pequena escala.

As rochas que costumavam pertencer à crosta agora descansam em silêncio no manto e podem ser responsáveis pelas diferenças químicas. Os cientistas há muito que debatem o destino das lajes do fundo do mar que são empurradas para o manto nas zonas de subducção.

Wu e Irving sugerem que os remanescentes destas placas podem estar logo acima ou logo abaixo do limite de 660 quilómetros”.

ZAP //

Por ZAP
19 Fevereiro, 2019

[vasaioqrcode]

 

832: Descobertos quatro rasgos gigantes no manto terrestre sob o Tibete

Phillips / Flickr
Planalto do Tibete, na China

Um estudo divulgado recentemente revela que o manto terrestre que está sob o Tibete foi dividido em quatro pedaços gigantes. A investigação dá uma visão sem precedentes sobre os processos geológicos que ocorreram há 50 milhões de anos.

Determinar o que esta sob o solo nem sempre é fácil, mas pode ser extremamente útil na previsão de terramotos e até para perceber a evolução do terreno ao longo do tempo. Até agora, a disposição do manto indiano que passa sob o planalto do Tibete era, em grande parte, um mistério.

A nova pesquisa, conduzida por uma equipa da Universidade de Illinois, nos Estados Unidos, recorreu a uma variedade de leituras sísmicas e outros dados geológico para identificar os rasgos sob o Tibete – que se localizam na camada superior do manto da placa tectónica Indiana.

Nesta placa, foram encontradas quadro rupturas enormes em diferentes ângulos e com diferentes distâncias do rasgo original. De acordo com os cientistas, estes fragmentos parecem estar submersos sob a placa Eurasiática.

“A presença destes rasgos pode dar uma explicação coesa sobre os terramotos profundos que têm ocorrido em algumas partes do sul e centro do Tibete e não em outros locais”, disse o geólogo Xiaodong Song.

Sabemos que a placa tectónica Indiana colidiu com a placa tectónica Eurasiática há cerca de 50 milhões de anos, durante o período Cenozóico, que deu origem ao Planalto do Tibete e a uma série de outros processos geológicos. O que ainda não sabemos é como é que está o arranjo geológico da Terra desde então.

O aparecimento de novos rasgos afecta a quantidade de calor que sai núcleo do planeta e chega até ao manto e à crosta. Consequentemente, afecta também a sua maleabilidade – e a probabilidade de um grande terramoto acontecer.

Essencialmente, a identificação destas placas rasgadas pode ajudar a salvar vidas em caso de um desastre deste tipo.

Tomografia sísmica e modelo 3D

Devido às características topográficas do planalto do Tibete – um vasto e elevado terreno, também conhecido como Tecto do Mundo -, é difícil realizar estudos do terreno acima e sob o solo. A superfície do planto ocupa uma área aproximada de 2,5 milhões de quilómetro quadrados e tem uma elevação média de 4 000 metros.

Para o estudo, os geólogos recorreram à tomografia sísmica, uma forma de mapear o solo em alta resolução através de ondas de energia produzidas por terramotos reais ou geradas por explosões controladas.

Foi produzido um modelo 3D que não só explica por que motivo os planaltos tibetanos sentem uns terramotos mais fortes que outros, como também explica como é que este número incomum de rupturas foi criado.

“Os lugares anteriormente considerados como incomuns para a ocorrência de alguns terramotos intercontinentais no sul do Planalto Tibetano, parecem agora fazer mais sentido, depois de observar este modelo”, disse um dos investigadores, Jiangtao Li.

Acrescentando que “há uma correlação impressionante entre a localização dos terramotos e a orientação do manto superior indiano que foi fragmentado”.

Agora, o desafio passa por utilizar os novos dados recolhidos para ajudar a avaliar o risco de terramotos no futuro. Embora seja praticamente impossível prever um terramoto com um grau de precisão real, é importante ter uma ideia aproximada de quando e onde é que o desastre vai ocorrer para implementar programas de minimização de danos.

O estudo, publicado nesta segunda-feira na revista PNAS, pode melhorar significativamente as previsões de terramotos futuros na China, Índia, Nepal e Butão.

“No geral, a nossa nova pesquisa sugere que precisamos de ter uma visão mais profunda para sermos capazes de entender a evolução e a deformação continental dos Himalaias e do Tibete”, concluiu.

Por ZAP
2 Agosto, 2018

[vasaioqrcode]

[SlideDeck2 id=1476]

[powr-hit-counter id=e8971196_1533222080294]